一项新的研究表明,通过筛选4000种现有药物,一种人工智能工具帮助发现了一种可能挽救生命的药物,用于治疗特发性多中心Castleman病(iMCD)。这项研究由宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员领导,并发表在《新英格兰医学杂志》上。该研究表明,阿达木单抗(adalimumab)——一种被FDA批准用于治疗从关节炎到克罗恩病等多种疾病的单克隆抗体——可能是治疗iMCD的最佳选择。
iMCD是一种罕见疾病,生存率极低且治疗选择有限。研究团队还发现,阿达木单抗抑制的特定蛋白质——肿瘤坏死因子(TNF)——在iMCD患者中起着关键作用。他们检测到,病情最严重的iMCD患者的TNF信号水平升高,进一步分析表明,iMCD患者的免疫细胞在激活时产生的TNF比健康个体更多。
基于这些发现,研究的主要作者、宾夕法尼亚大学转化医学与人类遗传学副教授大卫·法金鲍姆(David Fajgenbaum)博士及其同事、温哥华综合医院血液学家卢克·陈(Luke Chen)博士决定首次尝试使用这种TNF抑制剂治疗iMCD患者。
“这位患者原本已经进入临终关怀阶段,但现在他已经接近两年没有复发。”法金鲍姆说,“这不仅对这位患者和iMCD有重要意义,也意味着机器学习可以用于寻找更多条件的治疗方法。”
重新利用现有药物进行新的用途被称为药物再利用。许多疾病尽管症状、预后或病因不同,但在体内可能存在共同的基因突变或分子触发因素,因此可以用相同的药物治疗。
法金鲍姆本人患有iMCD,并通过自己的研究找到了一种挽救生命的再利用药物,使他十多年以来一直保持缓解状态。这一经历激励他加入宾夕法尼亚大学,并共同创立了一个名为“Every Cure”的非营利组织,旨在利用人工智能分析大量数据,寻找已获批准药物的新用途,为罕见病患者提供潜在治疗方案。
该研究使用的AI平台由宾夕法尼亚州立大学的研究助理马春宇(Chunyu Ma)和计算机科学与工程、生物学教授大卫·科斯利奇(David Koslicki)共同开发。
再试一次
该研究描述的患者因多种治疗无效而进入临终关怀阶段。iMCD是一种细胞因子风暴紊乱,其特征是免疫系统的过度反应,释放过多的炎症细胞因子,损害身体组织和器官。iMCD患者可能会出现淋巴结肿大、全身炎症和危及生命的多器官衰竭等症状。直到接受阿达木单抗治疗后,这位患者的情况才有所好转。
下一步
虽然Castleman病相对罕见——每年美国约有5000例确诊——但该研究的发现可能会挽救更多人的生命。
“在美国,每年可能有几百名患者,在全球可能有几千名患者正处于致命的发作期,类似于这位患者的情况。”法金鲍姆说,“还需要更多的研究,但我希望他们中的许多人可以从这种新疗法中受益。”
该研究强调了结合多种科学方法的重要性,而不仅仅是依赖AI、实验室工作或临床研究方法。
未来,法金鲍姆和他的团队计划在今年启动一项临床试验,测试另一种再利用药物JAK1/2抑制剂对iMCD的效果。
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